Analyse du comportement du circuit avec le circuit équivalent de Thevenin

L'analyse des circuits est une compétence fondamentale en génie électrique. Une technique puissante pour simplifier les circuits complexes est le théorème de Thevenin. Cet article explore comment analyser le comportement des circuits en utilisant le circuit équivalent de Thevenin.

Comprendre le théorème de Thevenin

Le théorème de Thevenin indique que tout réseau électrique linéaire avec des sources de tension et de courant et des résistances peut être remplacé aux bornes A et B par une source de tension équivalente (V_Thevenin[) en série avec une résistance équivalente (R_Thevenin.Cette simplification facilite l'analyse du circuit.

Composantes clés du circuit équivalent de Thevenin

• V_Thevenin: La tension en circuit ouvert aux bornes.
• R_Thevenin: La résistance équivalente observée depuis les terminaux lorsque des sources indépendantes sont désactivées.

Étapes pour trouver le circuit équivalent de Thevenin

Trouver le circuit équivalent de Thevenin implique une approche systématique. Voici les étapes à suivre:

• Étape 1: Identifier la partie du circuit que vous voulez analyser.
• Étape 2: Retirez la résistance de charge si l'un d'eux est présent.
• Étape 3: Calculer la tension en circuit ouvert (V[_Thevenin). C'est la tension à travers les bornes, la charge étant enlevée.
• Étape 4: Trouvez la résistance équivalente (R_Thevenin[) en éteignant toutes les sources indépendantes.
• Étape 5: Dessiner le circuit équivalent Thevenin en utilisant V_Thevenin[ et R_Thevenin[.

Exemple Problème

Nous considérons un circuit simple pour démontrer ces étapes. Supposons que nous avons un circuit avec une batterie 12V, une résistance 4-- et une résistance 6-- en série.

Étape 1: Identifier le circuit

Nous allons analyser le circuit entre les bornes de la résistance 6-.

Étape 2: Supprimer le résistor de charge

Enlever la résistance 6-- pour trouver la tension en circuit ouvert.

Étape 3: Calculer la tension en circuit ouvert

La tension sur la résistance 4-- est calculée en utilisant la règle du diviseur de tension :

• _4-] = V_total[ * (R_4-] / (R_4- + R_6-))
• V_4- = 12V * (4-4/4-4/6-)) = 4.8V

Ainsi, V_Thevenin = 4.8V.

Étape 4: Trouver la résistance équivalente

Pour trouver R_Thevenin[, nous éteignons la source indépendante (remplacez la batterie 12V avec un court-circuit):

• R_Thevenin[ = R_4-- + R_6-] = 4-- + 6-- = 10--

Étape 5: Dessiner le circuit équivalent Thevenin

Le circuit équivalent Thevenin est constitué d'une source de tension 4,8 V en série avec une résistance 10-.

Applications du théorème de Thevenin

Le théorème de Thevenin est largement utilisé dans diverses applications, notamment:

• Simplifier les circuits complexes pour faciliter l'analyse.
• Conception et essais de circuits avec des charges variables.
• Comprendre l'impact des changements dans les composants des circuits.

Conclusion

Le circuit équivalent de Thevenin est un outil précieux pour analyser le comportement du circuit. En suivant les étapes systématiques décrites dans cet article, les étudiants et les enseignants peuvent appliquer efficacement ce théorème pour simplifier leurs tâches d'analyse de circuit.